Červia diera predsa len môže existovať

Prechodné, asymptoticky ploché červie diery s nízkym časom tranzitu sú možnou realitou. Nebojte sa, nie je to až tak komplikované, ako sa môže zdať – hneď si to vysvetlíme. Začnime jednoduchou otázkou: Čo je to červia diera?

Poznáte ich z veľkého množstva vedecko-fantastických filmov. V skratke ide o teoretický útvar vo vesmíre, ktorý dovolí fyzickej hmote preskočiť z bodu A do bodu B. Podľa teórie – tej, ktorá je zobrazovaná v populárnej kultúre – je rýchlosť cestovania červími dierami vyššia ako rýchlosť svetla.

interstellar
Zdroj: youtube.com

Teória vraví, že červia diera je fyzická skratka naprieč neobmedzenými vzdialenosťami. Ako keby ste v Bratislave vošli do tunela a po 10 metroch chôdze by ste vyšli v Košiciach, čo by bolo výrazne rýchlejšie ako cesta autom po diaľnici.

Ako si môžem v garáži vyrobiť červiu dieru?

Skupina fyzikov – Zicao Fu, Brianna Grado-White, Donald Marolf – vydala 22-stranovú štúdiu, v ktorej je detailne opísané, ako vytvoriť funkčnú a stabilnú červiu dieru. Začneme ingredienciami: potrebujete dve elektricky nabité supermasívne čierne diery, dve kozmické struny (jednu dlhú a jednu krátku) plus ako bonus kvapku trpezlivosti. Máte? Poďme teda na to!

Čierna diera je nepredstaviteľné množstvo hmoty, ktoré sa nachádza v nepredstaviteľne malom priestore. Ohromná gravitácia je tak silná, že ohýba časopriestor natoľko, že jej neunikne ani svetlo – práve preto nevieme, ako vyzerá, ale vidíme len čistú čiernotu.

Niektoré čierne diery, ktorých je vo vesmíre viac, ako by ste čakali (jedna veľká je v strede takmer každej galaxie), môžu byť nabité elektrickou energiou. Nebavíme sa tu o miliampérhodinách, ale o nepredstaviteľných množstvách, z ktorých by sa vám nielen zježili chlpy na rukách.

čierna diera
Prvá fotografia čiernej diery v histórii; Zdroj: bbc.com

Singularita elektricky nabitých čiernych dier sa chová veľmi inak ako tie obyčajné. Zatiaľ čo tie obyčajné sú jeden maličký bod, pri tých elektricky nabitých je možné, že sú časopriestorovo deformované, dokrútené a ponaťahované. Inak povedané, neplatia pri nich obyčajné pravidlá. No a práve takáto kladne nabitá singularita môže byť gravitačne a elektromagneticky priťahovaná ku záporne nabitej singularite, čím sa medzi nimi vytvorí most, teda tunel, ak chcete.

Rozbilo sa mi to

Dve singularitky ste si teda nabili elektrikou tak, aby sa priťahovali. No hups, teraz sa k sebe približujú, až do seba narazia, spoja sa a vznikne vám z nich opäť jedna bežná, neutrálne nabitá čierna diera. Čo s tým spravíme? Nebojte sa, fyzici mysleli na všetko.

Aby nám červia diera fungovala, musíme docieliť to, aby sa naše dve opačne nabité čierne diery priťahovali, no nepribližovali sa k sebe. Tu prichádzajú na scénu kozmické struny. Kozmické struny a ich existencia ešte neboli dokázané, no matematicky nie je dôvod, prečo by existovať nemali, resp. nemohli. Kde teda nejaké môžete zohnať? Pozrime sa najprv na to, čím vlastne sú.

Kozmické struny sú defekty, chyby v samotnom tkanive vesmíru. Predstavte si ich ako praskliny, ktoré sa vytvoria, keď zamrzne ľad. Alebo ako strie. Teoretizuje sa, že vznikli v prvých zlomkoch sekundy po Veľkom tresku. Zaujímavé sú tým, že ako jazvy v časopriestore nie sú hrubšie ako protón, no len zopár milimetrov kozmických strún váži miliardy ton (či viac).

kozmické struny
Umelecké zobrazenie kozmických strún; Zdroj: artstation.com

Majú taktiež pre nás zaujímavú vlastnosť: ohromné napätie. Správajú sa ako natiahnutá gumička. Keby sme takto napätú kozmickú strunu pretkali cez samotné opačne nabité čierne diery a natiahli ju až do nekonečna vesmíru, napätie v nej by bolo tiež nekonečné. Vďaka tomu by bola dvojica čiernych dier pevne nehybná, podobne ako samotná struna. Oba konce nekonečne natiahnutej struny by sa vlastne identickou silou preťahovali o čierne diery, takže by sa nepohli.

Stále to nefičí

Mysleli ste, že sme skončili? Ha. Nebojte sa však, už čoskoro budeme mať funkčnú červiu dieru. Práve sme dosiahli toho, že naše dva konce tunelu sa k sebe nebudú približovať, no stále je tu jeden problém: keď dnu vstúpi akákoľvek fyzická hmota, kvôli jej gravitácii sa tunel rozpadne sám do seba. Ako to vyriešime?

Jednoducho! Využijeme užitočnú kvalitu vibrácií, ktoré vznikajú okolo kozmických strún, keď sú natiahnuté. Napätie má za následok, že struny začnú vibrovať. Ak vibrujú v správnej frekvencii, časopriestor v ich okolí sa „odľahčí“ – narozdiel od gravitácie, ktorá veci priťahuje, začnú struny veci odpudzovať. Inak povedané, vytvoríme si fejkovú antihmotu, ktorá nám vyprodukuje antigravitáciu.

Zoženieme teda ďalšiu kozmickú strunu, tentokrát však nemusí byť nekonečne dlhá. Dostatočne ju natiahneme a za jeden koniec ju pretiahneme cez našu červiu dieru, pričom druhý koniec pretiahneme cez fyzický priestor medzi našimi čiernymi dierami, po čom ich zauzlíme, aby nám vznikla ucelená struna. Vibrácie z nej červiu dieru stabilizujú a otvoria natoľko, aby sme cez ňu mohli začať cestovať.

cervia diera vesmir
Zdroj: fmobserver.com

Červia diera ako spôsob životnej inšpirácie

Je viem, že to znie šialene, komplikovane a nerealisticky. Avšak, podobne kedysi znel aj nápad bratov Wrightovcov. Navyše, všetko podporuje aj samotná matematika a fyzika, ktorá je detailne opísaná v 22-stranovom dokumente.

Zicao Fu, Brianna Grado-White a Donald Marolf nie sú prví vedci, ktorí s podobnou teóriou výroby červej diery prišli. A osobne dúfam, viem, že nie sú ani poslední. My, ľudia, naozaj to máme v krvi. Naozaj budeme nekonečne snívať a robiť všetko pre to, aby sme presiahli víziu, ktorá znie nemožne.

Zdroj: astronomy.osu.edu, livescience.com, arxiv.com

Tagy:
About the Author

Life isn't as serious as it seems.

Pridaj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená. Vyžadované polia sú označené *

Táto webová stránka používa Akismet na redukciu spamu. Získajte viac informácií o tom, ako sú vaše údaje z komentárov spracovávané.